§ 4. Замыслы и результаты

Как и большинство натурфилософов Древней Греции, Коперник представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным сферой звезд, неподвижных каждая на своем месте. Подобно им, он считал истинные движения небесных тел равномерными и круговыми. Стремление восстановить чистоту планетной теории прежде всего в этом отношении, — достичь строгого выполнения провозглашенных Платоном и утвержденных Аристотелем основных принципов движения небесных тел, — его равномерного кругового характера, что явно нарушалось в системе Птолемея введением экванта, было для Коперника, по его собственным словам, одним из стимулов для поисков иных способов описания движений небесных тел. Но другим, несравненно более важным с точки зрения дальнейшего развития науки стимулом к ревизии и отказу от теории Птолемея стало для Коперника стремление восстановить утраченную логическую простоту и стройность планетной теории.

В ту эпоху, которую впоследствии назвали эпохой Коперника, сосуществовало несколько моделей движений небесных тел. Но все они опирались на принцип геоцентризма. В этих системах движение планет представлялось с помощью нескольких равноправных, неоднозначных математических моделей. Для объяснения петель у данной планеты предполагалось, помимо движения по деференту, движение по своей группе эпициклов, никак не связанных, вообще говоря, с эпициклами и деферентом для другой планеты. В этом Коперник и увидел прежде всего несовершенство, более того, указание на коренную несостоятельность теории Птолемея. В ней отсутствовал единый стержневой принцип, который мог бы объяснить по крайней мере основные закономерности в движении планет. Это навело Коперника на мысль о ложности теории Птолемея и других подобных геоцентрических схем (в том числе и гомоцентрических) в чем-то основном. В них нарушался принцип, известный еще древним грекам: «природа не терпит лишнего».

В этом принципе Коперник видел более глубокое проявление гармонии мира, выражающейся в стремлении возможно меньшим числом причин объяснить возможно большее число следствий, явлений. Такая единая причина могла бы, по мнению Коперника, выявить общий порядок, «симметрию», «соразмерность частей» Вселенной. Между тем птолемеева теория не претендовала на большее, чем описание видимых угловых перемещений небесных светил. Главный изъян геоцентрических систем мира Коперник видел именно в том, что «они не смогли определить форму мира и точную соразмерность его частей».

Подобным утверждениям, содержащимся в предисловии к своему труду, Коперник, быть может, впервые отметил основную особенность птолемеевой и других подобных систем — их условный, модельный характер и ограниченность узкопрактическими целями. Эти теории позволяли предвычислять лишь направления на небесные светила, без попыток раскрыть истинную удаленность и расположение в пространстве. Птоломей считал последние две задачи вообще не разрешимыми. Напротив, учет физических характеристик небесных тел в системе Коперника — уже во вводных главах — сразу показывает его отношение к своей теории как к теории реального устройства планетной системы, а для Коперника и всей Вселенной. (В этом с ним был сходен и Аристотель. Но цели эти у Аристотеля оказались недостижимыми из-за порочности основного принципа — геоцентризма.)

Главную идею иного, не геоцентрического способа описания видимого движения планет Коперник нашел у древнегреческих философов (по крайней мере он упоминает Филолая и Хикетаса). Это была идея подвижности Земли, обращающейся вокруг реального тела — неподвижного в пространстве, расположенного в центре мира. Для Коперника это было Солнце. Принять гелиоцентризм Копернику помогло усвоенное и развитое им представление об относительном характере движения (кинематический принцип относительности). Этот известный грекам еще в древности принцип начал вновь возрождаться как основа для понимания устройства окружающей Вселенной уже в сочинениях отдельных философов в средние века. Именно на этом основании в сознании ряда мыслителей пробивалась главная идея — о возможности объяснить основные астрономические явления — смену дня и ночи и движение звездной сферы (скорость которой при ее принимавшихся уже огромных размерах оказывалась фантастически большой) — подвижностью Земли, ее вращением (Бируни, Буридан). Но взяться за серьезное обоснование этой идеи на базе астрономического материала никто не решался.

Неравномерное петлеобразное движение планет, неравномерное движение Солнца Коперник, как и Птолемей, считал кажущимся эффектом. Однако этот эффект он представил не как результат подбора и комбинации движений по условным вспомогательным окружностям, а впервые указал на реальную физическую (точнее, — кинематическую) причину явления: перемещение самого наблюдателя (как при наблюдении с плывущего корабля предметов, находящихся на берегу). Таким образом, он допустил, что наблюдение ведется с движущейся Земли. Это допущение подвижности Земли и стало главным новым (вернее, возрожденным ч реабилитированным) принципом в системе Коперника. Он стремился обосновать его рядом физических и логических соображений.

Другим «нововведением» было принятие второй «еретической» идеи — центрального положения Солнца в системе. Заметим, что из принятия подвижности Земли еще вовсе не следует с необходимостью неподвижность и центральное положение Солнца во Вселенной. (Вспомним о подвижном Солнце в пифагорейских схемах, наконец, об истинном положении дел!) И то, что Коперник принял именно центральное положение Солнца, т. е. выделил его положение во Вселенной, имело свои особые причины — кинематические и (!) физические.

Коперник обратил внимание на особую роль Солнца, отразившуюся уже в ряде характерных закономерностей в птолемеевой модели. Планеты в ней по свойствам их движений как бы разделялись Солнцем на две группы — «нижние» (ближе к Земле, чем Солнце) и «верхние». В комбинации кругов для описания видимого движения каждой планеты обязательно существовал один круг с годичным, как у Солнца, периодом движения по нему. Для верхних планет это был первый, или главный эпицикл, для нижних — деферент. Кроме того, Меркурий и Венера (нижние планеты) вообще все время сопровождали Солнце, лишь совершая около него колебательные движения. Физическим основанием для выделения Солнца служили общепринятые к тому времени оценки его размеров — в сотни раз больше Земли по объему.

И все же допустить в XVI в. подвижность Земли, лишив ее положения центра мира, настолько противоречило общепринятому «здравому смыслу» (слова Коперника), что сам Коперник постарался смягчить впечатление от своего нововведения. Он особо отметил, что поскольку размеры сферы звезд и удаленность ее от планет колоссальны, то вся система планет вместе с подвижной теперь Землей оказывалась практически в центре этой Вселенной.

В свое время Птолемей (а до него еще Гиппарх) введением эксцентриков для более точного отображения неравномерности видимого движения небесных светил уже лишили Землю ее статуса единственного центра всех обращений, каким она обладала в аристотелевой Вселенной. От этой множественности центров обращения уже не смог избавиться и Коперник. Но он попытался восстановить в чистом виде принцип равномерности небесных движений и потому отверг идею экванта. Сохранил он также идею кругового движения, которая тогда просто не имела альтернативы. Отказом же от экванта Коперник сделал немалый шаг назад (как это выяснилось, впрочем, лишь в свете открытий Кеплера).

Принцип круговых равномерных движений вынудил Коперника и в гелиоцентрической системе для достаточно точного описания движения планет сохранить несколько десятков (!) эпициклов (правда, 34, вместо 80), ввиду чего теория Коперника при расчетах была ненамного проще птолемеевой и практически не отличалась от нее по точности предвычислений положений планет на длительный промежуток времени. Несколько более высокая точность, дававшаяся на первых порах Прусскими таблицами, объяснялась не введением гелиоцентрического принципа системы, а более развитым (по сравнению с XIII в.) математическим аппаратом вычислений. Эти таблицы также вскоре неизбежно разошлись с наблюдениями. Последнее даже охладило первоначальное восторженное отношение к теории Коперника у тех вычислителей, которые ожидали от нее немедленных практических выгод (неплохой урок и пример ложного подхода к оценке принципиально новой теории!).

Что касается системы Коперника в целом как общей астрономической картины мира, то она сохраняла еще существенную черту древней аристотелевской (и еще более ранней) космологии: отождествляя структуру планетной системы и всей Вселенной, только центр мира теперь занимало Солнце. Уже спустя четыре десятилетия Бруно, одним из первых усвоивший не только идею подвижности Земли, но и идеи Николая Кузанского, отверг этот абсолютный гелиоцентризм. Он провозгласил тождественность Солнца и звезд и множественность «солнечных систем» в бесконечной Вселенной. Система Коперника в картине мира Бруно оказывалась лишь малым элементом.